固碳膠凝材料,是指可以與二氧化碳在常規條件下進行快速反應并膠結其他物料成為一體的物質。固碳膠凝材料可以對工業副產物進行資源化再利用,以生產建筑材料,滿足碳中和發展需求。
工業生產中,較多行業會排放二氧化碳,部分行業二氧化碳排放量大,會造成溫室效應,工業副產物二氧化碳資源化再利用成為關注重點。CCUS(碳捕集、利用與封存技術)可以利用二氧化碳,但工藝流程較多環節條件要求苛刻,投資運行成本高,對其推廣應用形成一定限制,因此固碳膠凝材料受到重視。
水泥是建筑工程不可或缺的基礎材料,其生產過程中會排放大量二氧化碳,我國三大高碳排放量行業分別是電力、鋼鐵、水泥,根據國家統計局數據顯示,2023年,全國規模以上企業水泥產量20.23億噸,在此背景下,我國水泥行業碳排放量龐大。
根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2028年固碳膠凝材料行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,固碳膠凝材料可以利用高爐煉鐵副產物礦渣、煉鋼過程副產物鋼渣、煙氣脫硫副產物脫硫石膏等工業固體廢物,與副產物二氧化碳進行反應制備得到,能夠替代傳統水泥,不僅可以利用工業副產物,還能夠降低水泥行業自身的二氧化碳排放量,符合可持續發展、碳中和發展要求。
固碳膠凝材料的水化硬化特性與水泥相似,具有優良的抗凍、抗滲、抗侵蝕性能,可以生產多種強度等級的混凝土,廣泛應用在建筑工程、生態修復等方面。從以上分析來看,固碳膠凝材料開發應用價值大,因此我國政府鼓勵支持力度不斷加大。
2022年2月,發改委、工信部等四部門聯合發布《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》,提出加快研發新型固碳膠凝材料制備及窯爐尾氣二氧化碳利用關鍵技術;2024年2月正式實施的《產業結構調整指導目錄(2024年本)》,新型固碳膠凝材料及制品制備技術被列為鼓勵類項目。
新思界
行業分析人士表示,我國固碳膠凝材料相關研究機構與布局企業主要有南京工業大學、武漢理工大學、濟源中聯水泥有限公司、華新水泥股份有限公司等。2022年11月,濟源中聯水泥有限公司的全球首條鋼渣捕集水泥窯煙氣CO2制備固碳輔助性膠凝材料與低碳水泥生產線竣工投產。
現階段的固碳膠凝材料仍存在一些問題,例如二氧化碳傳輸路徑單一,造成建材產品體積難以做大,固碳膠凝材料碳化反應導致建材內部堿度降低,造成鋼筋銹蝕等。因此未來固碳膠凝材料技術研究還需持續深入。